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概述 本章STM32CUBEMX配置STM32F103输出PWM,同时使用TIM测量PWM频率和正占空比。
/ Z9 Y8 X' k5 h* X生成例程
, V# [/ A4 s% E( r1 ~* e$ T 使用STM32CUBEMX生成例程,这里使用NUCLEO-F103RB开发板。
: Y9 }& S2 h! s0 o8 p2 g% k( ]4 \3 x
查看原理图,PA2和PA3设置为开发板的串口。
8 M% [( B, B8 N& k3 @2 A, p6 @6 o) k, v9 `/ @* B1 y. f5 m
配置串口。
% x6 x; h& M" Z" V5 h, @- d- L$ V; ] j4 H6 e3 C
查看原理图,PA8设置为PWM输出管脚,PA0设置为定时器输入捕获管脚。
" p2 A9 O2 S7 s a4 w4 H 2 ]" Q `4 X. p. r) C0 A( t. y7 V3 o0 ~
/ \" X9 A ^+ i2 V* ~
配置时钟树
/ f# B4 Q; V0 A) y1 w# _ 配置时钟为64M。 3 C" B2 q6 v7 C: |
- J) p( g" m0 c& e
配置PWM
* T( ]+ u4 l6 a) b& V) a; a4 z: S 配置定时器1输出pwm的频率为1K。 4 e/ C" g" M. G
: f; h- g3 C$ V& ]* b4 f! X4 ~, `( L6 \
配置输入捕获+ u; @) j, L2 W6 O
8 i4 w* J0 v' J% g7 @( s+ \* [9 z
8 T8 N9 u: ^. ~( a
开启中断& e" x( r3 U3 N& P# e* |) T
$ l( S$ M9 J4 s' \
STM32CUBEIDE配置
9 k! |7 h3 U- Y% [% |0 j7 v# ]# K3 `9 S! V
若需要打印浮点型,需要勾选下面的选项。 ' m) I1 {2 X) W6 }% C! {$ g) S. v
0 G3 G2 s v0 v1 W7 z& X
串口重定向 在main.c中,添加头文件,若不添加会出现 identifier "FILE" is undefined报错。 - /* USER CODE BEGIN Includes */
$ s6 P/ L" S9 E - #include "stdio.h"6 t0 |& k* Y, q% C! b
- /* USER CODE END Includes */
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2 f5 [' s3 X w! W- k 函数声明和串口重定向: - /* USER CODE BEGIN PFP */4 Q/ ~. V& [( D" P# `" {
- #ifdef __GNUC__ //串口重定向
; _0 \7 o" `2 _6 @ - #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)5 H/ o9 D3 k. Y. s' i. ^: J+ Q: |
- #else. B7 A# p; l8 x3 t1 L; _! b
- #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
" j2 V, ]! h5 R: L' B5 S - #endif w3 D3 y/ d1 j4 A
- PUTCHAR_PROTOTYPE
1 ^( [$ b: ]. [- |" J+ P+ P - {% ]) {6 `+ E. n- s; W @: @
- HAL_UART_Transmit(&huart2 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
$ i- |$ o' ]% ]2 ^) M a, ]. O - return ch;' U/ v1 r, p0 V. [
- }
- E9 Q0 B, \! F" f8 m ?) g v: X4 \ - /* USER CODE END PFP */
复制代码
, f+ b7 R' \8 i, E- c/ u( _, B% q; ~0 n- T8 e! ^2 m
占空比与频率计算 占空比=(t1-t0)/(t2-t0) 频率=(t2-t0)/时钟频率= =(t2-t0)/(64M/(psc+1))
) S; ~) u; h! r& ]7 g3 _; E: Y* Q' R" C7 L
周期需要2个上升沿去判断,设定第一个上升沿time_flag由0->1,下降沿time_dowm_flag由0->1,此时就知道正占空比时间,当在产生上升沿时候,就可以计算出周期使用的时间。
9 A+ e& o6 E* {3 t$ H2 H& D5 B7 x
5 @+ U0 C" q2 R& r& }2 w; f5 |变量定义- #define IR_IN1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)( l* h5 b2 k. ]8 [1 c- J
- uint8_t time_up_flag=0;//上升沿标志位* A- u6 c: T3 ?1 l; r& \1 v; l
- uint8_t time_dowm_flag=0;//下降沿标志位/ [6 c' G+ J+ h! \
, ~) d' d) o4 L, _ P- uint32_t time_up_num=0;//上升沿计数8 V. b& |6 Y2 ]5 W* P1 d
- uint32_t time_dowm_num=0;//下降沿计数1 h% X, l2 y' \, n5 C4 H( ~9 ^, G# N
) B) f `5 r5 ~" t M7 K! Q- [0 p* _/ L0 c* R& Z1 ~2 l
8 C9 N6 @2 D6 l* k- float time_frequency;//频率6 h; d3 y: M) b! v' p6 Y
- float time_duty;//占空比
复制代码 ) z- e. R ]; g# {9 r
# q; o( Q' Z8 w( _; \. P" l$ u% N( i' t8 A& q8 o* h
设置PWM占空比以及开启输入捕获1 q! L. J/ F. h/ T r4 j
- /* USER CODE BEGIN 2 */
, M7 }; I- Q/ D- s6 T8 g - HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);+ t& S+ A) w: P. E% [
- __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 300);
/ d1 L3 i- C6 ?3 l* a9 Y# K0 P - HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//函数用于使能定时器某一通道的输入捕获功能,并使能相应的中断
" b+ @" s0 N2 T - HAL_Delay(100);
6 R* ~, d# j) K# U8 E, x& T - /* USER CODE END 2 */
复制代码 9 Q8 }1 z, ~7 t q( j- {$ @$ B. @
9 h8 R8 w, ]3 B5 t0 z
* O1 Z/ _; e$ T; ]7 p回调函数" L: s7 V2 R2 E( ?
- /* USER CODE BEGIN 4 */
% ?1 }! |/ V% l) ?: ]; o0 z - // 捕获中断回调函数,每次捕获到信号就会进入这个回调函数
: \3 ~$ y; i: I* z6 l - void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)! B( {* K4 j6 x
- {
! ~2 B& i7 ?. r6 m+ W - // 判断是否是定时器1的外部捕获口2& |7 J6 |2 g; L; l+ v( t+ k
- if(htim->Instance == TIM2)
I8 x7 M& K, c5 k: I - {3 ]9 ?/ J1 }* Q ?3 k! ?3 c! u. W
- if(IR_IN1&&time_up_flag==0)//第一次上升
+ B; Q1 a; ~9 K7 S3 J - {- ?/ F, W7 U7 t3 z* u A
- time_up_flag=1;4 a4 S% H1 o6 i, ~, U3 ]
- __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获2 u5 I0 _9 ]- a
- __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零,从头开始计3 |5 x! y6 U9 b
- ( ]; }* X% P& N: J- q5 L+ L
- }( v+ |8 A8 J8 e1 X- }- E
- else if(IR_IN1==0&&time_dowm_flag==0)//下降* X/ m, e4 C, t0 [) t" P; Y- g
- {4 k, Q2 u) Y9 E O: U6 [2 ?
- 8 v* D$ r# r7 W0 L
- time_dowm_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数,这个时间即为上升沿持续的时间
% R$ J2 n- P- m7 U" [3 u& R - __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); // 改变捕获极性为上升沿沿捕获
- e$ U) L0 q8 U& g4 i - time_dowm_flag=1;) u- x& o% ^8 |7 }/ e8 M, d
- }
0 r( n) x0 y- I - else if(IR_IN1&&time_dowm_flag==1)//第二次之后上升( K( r8 O0 f: z! ?
- { - ]. y& T! R, k3 x
- time_up_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数,这个时间即为上升沿持续的时间6 a5 \2 ~6 H) D: P
- __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获: l; s" v3 j7 V! E, B( Q
- time_dowm_flag=0;2 T$ s- f) @/ p; A- V& \) e1 }
- __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零,从头开始计
# d0 \0 j5 }3 j5 o# `- E7 q+ e - ( ]% d) H) D5 o
- } ! C0 {. Q$ c% }2 J5 z, K
9 X- k6 ]# a( h& t) m. c- }
. k5 y- B& Z: N - }
7 \# Z& {/ ~: S% b9 P) m d - /* USER CODE END 4 */
复制代码
3 d1 Q+ K/ I4 l! J% u
$ U2 t* b8 z! ]3 F4 N9 O主函数
( G: K5 d5 ~1 d, u- /* Infinite loop */
1 _( w) F; p% H2 B) y+ p7 t/ N - /* USER CODE BEGIN WHILE */, i7 t6 |& o& i4 ~1 R' c
- while (1)
' j; ]; P q* W1 t - {, o* p+ P( v$ j& m) E
- /* USER CODE END WHILE */
7 ?7 j8 m- k* i
6 @, J! g- k( N; o- /* USER CODE BEGIN 3 */0 f; N) N% Y+ h8 p) C, {( w4 [$ v
- time_frequency=1000000/time_up_num;//频率+ C7 I' ?2 f5 h& p
- time_duty = (float)time_dowm_num/(float)time_up_num;//占空比
; `; c# u# k" H: @$ Y" C7 N4 Y - printf("\ntime_frequency=%.2f,time_duty=%.2f",time_frequency,time_duty*100);
4 \' H8 H2 h0 }$ Y2 h - // __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, 500-1);
" y; F1 P) f" F4 M4 q: g) r) x8 o - // __HAL_TIM_SET_PRESCALER(&htim1, 32-1);
+ b6 {7 z! i4 e: ^$ L" p& t - $ L( G. V4 F/ p) a* B% N
- HAL_Delay(1000);( ~/ b+ D7 B6 _; Q+ n2 D
- } _6 b. i5 v* L9 G* A @
- /* USER CODE END 3 */
复制代码 ) w" Y# h" u, q
; @- R1 K3 \ @' x6 q( Y9 A; b
测试结果 当输出1k频率,30%正占空比。 ?- z& J/ ?5 `* ^; ^7 P
+ z( Y' L9 m7 d" u. y) G
% n& R, J# w( W3 y% z3 g 当输出4k频率,60%正占空比。 7 e/ ?$ J7 l$ M! F& O
8 f# n5 a3 v/ R1 y
/ t" z' f$ [ [; V/ I& q
转载自: 记帖 / P. ~2 `% m% G, O& ?9 l; R; G
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